Fusion Ignition သည် Reality ဖြစ်လာသည်။ Lawrence ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် Energy Breakeven ရရှိခဲ့သည်။

Lawrence Livermore အမျိုးသားဓာတ်ခွဲခန်း (LLNL) မှ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ပေါင်းစပ် စွမ်းအင် လောင်ကျွမ်းခြင်းနှင့် စွမ်းအင် အရှုံးမရှိခြင်းတို့ကို အောင်မြင်စွာ ပြီးမြောက်အောင်မြင်ခဲ့ပါသည်။ ၂၀၂၂ ခုနှစ် ဒီဇင်ဘာလ ၅ ရက်နေ့တွင် ^{သုတေသန} အဖွဲ့သည် လေဆာရောင်ခြည် ၁၉၂ စင်းသည် cryogenic target chamber ရှိ သေးငယ်သော လောင်စာလုံးငယ်တစ်ခုသို့ UV စွမ်းအင် ၂ သန်းကျော်ကို ပေးပို့ပြီး စွမ်းအင် အရှုံးမရှိခြင်းတို့ကို အောင်မြင်စွာ ပြီးမြောက်အောင်မြင်ခဲ့ပြီး ပေါင်းစပ်စမ်းသပ်မှုသည် လေဆာမှ မောင်းနှင်ရန် ထောက်ပံ့ပေးသော စွမ်းအင်ထက် ပိုမိုသော စွမ်းအင်ကို ထုတ်လုပ်ပေးခဲ့ပါသည်။ ဆယ်စုနှစ်များစွာ ကြိုးစားအားထုတ်မှုများ ပြုလုပ်ပြီးနောက် သမိုင်းတွင် ပထမဆုံးအကြိမ်အဖြစ် ဤအောင်မြင်မှုကို ရရှိခဲ့ပါသည်။ ၎င်းသည် သိပ္ပံပညာတွင် မှတ်တိုင်တစ်ခုဖြစ်ပြီး အနာဂတ်တွင် ကာဗွန်သုညစီးပွားရေးဆီသို့၊ ရာသီဥတုပြောင်းလဲမှုကို တိုက်ဖျက်ရန်နှင့် အမျိုးသားကာကွယ်ရေးအတွက် နျူကလီးယားစမ်းသပ်မှုကို အားမကိုးဘဲ နျူကလီးယားတားဆီးရေးကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် သန့်ရှင်းသော ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်၏ အလားအလာအတွက် သိသာထင်ရှားသော သက်ရောက်မှုများ ရှိပါသည်။ အစောပိုင်းက ၂၀၂၁ ခုနှစ် ဩဂုတ်လ ၈ ရက်နေ့တွင် ^{သုတေသန} အဖွဲ့သည် ပေါင်းစပ်စွမ်းအင် လောင်ကျွမ်းခြင်း၏ အထွတ်အထိပ်သို့ ရောက်ရှိခဲ့ပါသည်။ စမ်းသပ်ချက်သည် အခြား ပေါင်းစပ်စမ်းသပ်မှုများထက် ပိုမိုသော စွမ်းအင်ကို ထုတ်လုပ်ခဲ့သော်လည်း စွမ်းအင် အရှုံးမရှိခြင်းကိုတော့ မရရှိခဲ့ပါ။ ၂၀၂၂ ခုနှစ် ဒီဇင်ဘာလ ^၅ ရက်နေ့တွင် ပြုလုပ်ခဲ့သော နောက်ဆုံးစမ်းသပ်ချက်သည် စွမ်းအင်အရှုံးမရှိခြင်း၏ စွမ်းဆောင်ချက်ကို အောင်မြင်ခဲ့ပြီး ထိန်းချုပ်ထားသော နျူကလီးယားပေါင်းစပ်မှုကို စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် အသုံးချနိုင်ကြောင်း သက်သေပြနိုင်ခဲ့သော်လည်း လက်တွေ့ကျသော စီးပွားဖြစ်ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်အသုံးချမှုသည် အလွန်ဝေးကွာနေနိုင်သေးသည်။

အိုင်းစတိုင်း၏ ဒြပ်ထု-စွမ်းအင် ဆ៊ီမက်ထရီ ညီမျှခြင်း E=MC ^{2 အရ} နျူကလီးယား ဓာတ်ပြုမှုများသည် ဆုံးရှုံးသွားသော ဒြပ်ထုပမာဏနှင့် ညီမျှသော စွမ်းအင်အမြောက်အမြား ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ နျူကလီးယားလောင်စာ၏ နျူကလိယများ (ယူရေနီယမ်-၂၃၅ ကဲ့သို့သော ရေဒီယိုသတ္တိကြွ ဒြပ်စင်များ) ပြိုကွဲခြင်းနှင့် သက်ဆိုင်သည့် ပြိုကွဲမှု ဓာတ်ပြုမှုများကို လက်ရှိတွင် ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရန်အတွက် နျူကလီးယား ဓာတ်ပေါင်းဖိုများတွင် အသုံးပြုနေပါသည်။ သို့သော် ချာနိုဘိုင်းဖြစ်ရပ်တွင် ထင်ရှားသည့်အတိုင်း နျူကလီးယား ပြိုကွဲမှုကို အခြေခံသည့် ဓာတ်ပေါင်းဖိုများသည် လူ့ခန္ဓာကိုယ်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ အန္တရာယ်များ မြင့်မားပြီး စွန့်ပစ်ရန် အလွန်ခက်ခဲသော သက်တမ်းဝက်ရှည်သော အန္တရာယ်ရှိသော ရေဒီယိုသတ္တိကြွ စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများကို ထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက် နာမည်ဆိုးဖြင့် ကျော်ကြားပါသည်။

ကျွန်ုပ်တို့၏နေကဲ့သို့သော ကြယ်များတွင် သဘာဝတရားတွင် ဟိုက်ဒရိုဂျင်၏ သေးငယ်သော နျူကလိယများ ပေါင်းစည်းခြင်းပါဝင်သည့် နျူကလီးယားပေါင်းစပ်မှုသည် စွမ်းအင်ထုတ်လုပ်သည့် ယန္တရားဖြစ်သည်။ နျူကလီးယားပြိုကွဲခြင်းနှင့်မတူဘဲ နျူကလီးယားပေါင်းစည်းရန် အလွန်မြင့်မားသော အပူချိန်နှင့် ဖိအားလိုအပ်သည်။ အလွန်မြင့်မားသော အပူချိန်နှင့် ဖိအားလိုအပ်ချက်ကို နေ၏အလယ်ဗဟိုတွင် ဖြည့်ဆည်းပေးပြီး ဟိုက်ဒရိုဂျင်နျူကလိယများ ပေါင်းစည်းခြင်းသည် စွမ်းအင်ထုတ်လုပ်သည့် အဓိကယန္တရားဖြစ်သော်လည်း ကမ္ဘာမြေပေါ်တွင် ဤအစွန်းရောက်အခြေအနေများကို ပြန်လည်ဖန်တီးခြင်းကို ထိန်းချုပ်ထားသော ဓာတ်ခွဲခန်းအခြေအနေတွင် ယခုအချိန်အထိ မဖြစ်နိုင်သေးသောကြောင့် နျူကလီးယားပေါင်းစပ်ဓာတ်ပေါင်းဖိုများသည် လက်တွေ့တွင် မတည်ရှိသေးပါ။ (ဖီရှင်းကိရိယာကို လှုံ့ဆော်ခြင်းဖြင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အလွန်အမင်း အပူချိန်နှင့် ဖိအားတွင် ထိန်းချုပ်မထားသော သာမိုနျူကလီးယားပေါင်းစပ်မှုသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်လက်နက်၏ နောက်ကွယ်ရှိ အခြေခံမူဖြစ်သည်)။

ကြယ်များသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင် ပေါင်းစပ်မှုမှ ဟီလီယမ်အဖြစ်သို့ စွမ်းအင်ဆွဲယူသည့် 1926 ခုနှစ်တွင် ပထမဆုံးအကြံပြုခဲ့သော Arthur Eddington ဖြစ်သည်။ ၁၉၃၄ ခုနှစ်တွင် Rutherford သည် ဒွဲရီယမ်ကို ဟီလီယမ်အဖြစ်သို့ ပေါင်းစပ်ခြင်းအား ပြသခဲ့ပြီး လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း “ကြီးမားသောအကျိုးသက်ရောက်မှုတစ်ခု ဖြစ်ပေါ်ခဲ့သည်” ကို တွေ့ရှိသောအခါတွင် ပထမဆုံးနျူကလီးယားပေါင်းစပ်မှု၏ ပထမဆုံး တိုက်ရိုက်သရုပ်ပြမှုကို ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် ပြသခဲ့သည်။ အကန့်အသတ်မရှိ သန့်ရှင်းသော စွမ်းအင်ကို ပေးစွမ်းနိုင်သည့် ကြီးမားသော အလားအလာကြောင့် ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ သိပ္ပံပညာရှင်များနှင့် အင်ဂျင်နီယာများက ကမ္ဘာမြေပေါ်ရှိ နျူကလီးယားပေါင်းစပ်မှုကို ပုံတူကူးရန် ကြိုးပမ်းခဲ့ကြသော်လည်း ၎င်းမှာ ကုန်းတက်အလုပ်ဖြစ်သည်။

အပူချိန်အလွန်အမင်းတွင် အီလက်ထရွန်များသည် နျူကလိယမှ ခွဲထွက်သွားပြီး အက်တမ်များသည် အပေါင်းနျူကလိယနှင့် အနုတ်အီလက်ထရွန်များပါဝင်သော အိုင်းယွန်းဓာတ်ငွေ့ဖြစ်လာပြီး ကျွန်ုပ်တို့ခေါ်ဝေါ်သော ပလာစမာသည် လေထုထက် တစ်သန်းဆပိုနည်းသည်။ ၎င်းသည် ပေါင်းစပ် ပတ်ဝန်းကျင်ကို အလွန်အားနည်းစေသည်။ ထိုကဲ့သို့သောပတ်ဝန်းကျင်တွင် (သိသာထင်ရှားသောစွမ်းအင်ပမာဏကို ထုတ်ပေးနိုင်သည့်) နျူကလီးယားပေါင်းစပ်မှုဖြစ်ပေါ်ရန်အတွက် အခြေအနေသုံးရပ်နှင့် ကိုက်ညီရမည်။ အလွန်မြင့်မားသောအပူချိန်ရှိရမည် (မြင့်မားသောစွမ်းအင်တိုက်မိမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်)၊ လုံလောက်သော ပလာစမာသိပ်သည်းဆရှိရမည် (တိုက်မိနိုင်ခြေကို မြှင့်တင်ရန်) နှင့် ပလာစမာ (ကျယ်ပြန့်လာနိုင်ခြေရှိသည်) ကို ပေါင်းစပ်မှုကိုဖြစ်စေရန် လုံလောက်သောအချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ကန့်သတ်ထားရမည်။ ၎င်းသည် ပူပြင်းသောပလာစမာကို ထိန်းချုပ်ရန် အခြေခံအဆောက်အအုံနှင့် နည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို အဓိကအာရုံစိုက်စေသည်။ ITER ၏ Tokamak ကိစ္စတွင်ကဲ့သို့ ပြင်းထန်သောသံလိုက်စက်ကွင်းများကို ပလာစမာကိုကိုင်တွယ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ ပလာစမာ၏ အရှိန်အဟုန်ဖြင့် ထိန်းချုပ်ခြင်းသည် လေးလံသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်အိုင်ဆိုတုပ်များဖြင့် ပြည့်နေသော ကက်ဆူးများကို မြင့်မားသောစွမ်းအင်လေဆာရောင်ခြည်များကို အသုံးပြု၍ ပေါက်ကွဲစေသည့် နောက်ထပ်နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

NIF ၏ Lawrence Livermore အမျိုးသားဓာတ်ခွဲခန်း (LLNL) တွင် ပြုလုပ်ခဲ့သော Fusion လေ့လာမှုများတွင် လေဆာမောင်းနှင်သည့် implosion နည်းစနစ်များ (inertial confinement fusion) ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ အခြေခံအားဖြင့် deuterium နှင့် tritium တို့ဖြင့် ပြည့်နေသော မီလီမီတာအရွယ်အစား capsules များကို x-ray များထုတ်ပေးသည့် မြင့်မားသောပါဝါလေဆာများဖြင့် implode လုပ်ခဲ့သည်။ capsule သည် အပူပေးပြီး plasma အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားသည်။ capsule ရှိလောင်စာများ (deuterium နှင့် tritium အက်တမ်များ) ပေါင်းစပ်သောအခါ plasma သည် အတွင်းသို့ အရှိန်မြှင့်လာပြီး စွမ်းအင်နှင့် alpha အမှုန်များအပါအဝင် အမှုန်များစွာကို ထုတ်လွှတ်သည်။ ထုတ်လွှတ်လိုက်သော အမှုန်များသည် ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ plasma နှင့် ဓါတ်ပြုပြီး ၎င်းကို ပိုမိုအပူပေးကာ fusion reaction များ ပိုမိုများပြားလာပြီး 'စွမ်းအင်နှင့် အမှုန်များ' ပိုမိုထုတ်လွှတ်သောကြောင့် fusion reaction များ၏ ကိုယ်တိုင်ရပ်တည်နိုင်သော chain တစ်ခုကို ဖန်တီးပေးသည် ('fusion ignition' ဟုခေါ်သည်)။

ပေါင်းစပ်မှု သုတေသနအသိုင်းအဝိုင်းသည် 'ပေါင်းစပ်မှု လောင်ကျွမ်းခြင်း' ကို ရရှိရန် ဆယ်စုနှစ်များစွာ ကြိုးစားနေခဲ့သည်။ ၂၀၂၁ ခုနှစ် ဩဂုတ်လ ၈ ရက်နေ့တွင် ^{Lawrence ဓာတ်ခွဲခန်းအဖွဲ့သည် ၂၀၂၂ ခုနှစ် ဒီဇင်ဘာလ} ၅ ရက်နေ့တွင် အောင်မြင်ခဲ့သော 'ပေါင်းစပ်မှု လောင်ကျွမ်းခြင်း' ၏ အထွတ်အထိပ်သို့ ရောက်ရှိခဲ့သည်။ ယနေ့တွင် ကမ္ဘာမြေပေါ်တွင် ထိန်းချုပ်ထားသော ပေါင်းစပ်မှု လောင်ကျွမ်းခြင်းသည် လက်တွေ့ဖြစ်လာခဲ့သည် - သိပ္ပံပညာတွင် အောင်မြင်မှုမှတ်တိုင်တစ်ခု ဖြစ်သည်။

***